10.
运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的性质有重要意义。
\(\rm{(1)}\)已知\(\rm{25℃}\)时:
\(\rm{x}\)\(\rm{SO_{2} (g)+2}\)\(\rm{x}\) \(\rm{CO(g)=2}\)\(\rm{x}\) \(\rm{CO_{2} (g)+S}\)\(\rm{{\,\!}_{x}}\) \(\rm{(s)}\) \(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{=}\)\(\rm{ax}\)\(\rm{kJ/mol}\)
\(\rm{2}\)\(\rm{x}\) \(\rm{COS(g)+}\)\(\rm{x}\)\(\rm{SO_{2} (g)=2}\)\(\rm{x}\) \(\rm{CO_{2} (g)+3S}\)\(\rm{{\,\!}_{x}}\)\(\rm{(s)}\) \(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{=}\)\(\rm{bx}\)\(\rm{kJ/mol}\)。
则\(\rm{COS(g)}\)反应生成\(\rm{CO(g)}\)、\(\rm{S}\)\(\rm{{\,\!}_{x}}\) \(\rm{(s)}\)的热化学方程式是 。
\(\rm{(2)}\)一定条件下,合成氨反应为\(\rm{N_{2}(g) + 3H_{2}(g)}\)
\(\rm{2NH_{3}(g)}\)。图\(\rm{1}\)表示在此反应过程中的能量变化,图\(\rm{2}\)表示在\(\rm{2L}\)的密闭容器中,反应时\(\rm{N_{2}}\)的物质的量随时间的变化曲线。图\(\rm{3}\)表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
\(\rm{①N_{2}(g)+3H_{2}(g)}\) \(\rm{2NH_{3}(g)}\) \(\rm{\triangle }\)\(\rm{H}\)\(\rm{=}\) ,该反应的化学平衡常数表达式为 。
\(\rm{②}\)由图\(\rm{2}\)信息,计算\(\rm{0~10min}\)内该反应的平均化学反应速率\(\rm{v}\)\(\rm{(NH_{3})=}\) ,从\(\rm{11min}\)起其它条件不变,压缩容器的体积为\(\rm{1L}\),则\(\rm{n(N_{2})}\)的变化曲线为 \(\rm{(}\)填“\(\rm{a}\)”或“\(\rm{b}\)”或“\(\rm{c}\)”或“\(\rm{d}\)”\(\rm{)}\)。
\(\rm{②}\)由图\(\rm{3}\)信息,\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)、\(\rm{c}\)三点所处的平衡状态中,反应物\(\rm{N_{2}}\)的转化率最高的是 点,温度\(\rm{T_{1}}\) \(\rm{T_{2}(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)。
\(\rm{(3)}\)若将等物质的量的\(\rm{SO_{2}}\)与\(\rm{NH_{3}}\)溶于水充分反应,所得溶液呈 性,所得溶液中\(\rm{c}\)\(\rm{(H^{+})-}\)\(\rm{c}\)\(\rm{(OH^{-})=}\) \(\rm{(}\)填写表达式\(\rm{)(}\)已知:\(\rm{H_{2}SO_{3}}\):\(\rm{Ka_{1}}\)\(\rm{=1.7×10^{-2}}\),\(\rm{Ka_{2}}\)\(\rm{=6.0×10^{-8}}\),\(\rm{NH_{3}·H_{2}O}\):\(\rm{K_{b}}\)\(\rm{=1.8×10^{-5})}\)。